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1、嵌入式Linux移动数据采集系统硬件设计 作 者 姓 名 xx 专 业 xx 指导教师姓名 xx 专业技术职务 目 录摘 要1第一章 嵌入式操作系统31.1嵌入式操作系统的概述31.2嵌入式系统的概念31.3常见的嵌入式操作系统31.4嵌入式系统的未来5第二章 嵌入式Linux操作系统62.1嵌入式Linux及其特点62.1.1 Linux的优势62.1.2嵌入式Linux及技术特点62.2 Linux文件系统的层次结构82.3 Linux基本命令82.4 Linux嵌入式系统开发平台102.4.1系统软件操作平台102.4.2系统硬件平台102.4.3嵌入式Linux系统开发模式11第三章
2、GPRS 简介133.1 GPRS基础知识133.2 GPRS的主要特点133.3 GPRS的技术优势143.4 GPRS(M23)模块153.4.1模块(M23)特征153.4.2 GPRS模块无线上网AT指令简介15第四章 系统硬件设计184.1系统概述184.2系统硬件设计184.2.1 GPRS模块184.2.2 UART-IRDA-485-SD模块194.2.3 POWER-AD-DA-LED-BEEP模块204.2.4 BUS-Drive模块214.2.5 以太网接口电路224.2.6 PCMCIA接口电路234.2.7 LED数码显示电路和直流电机控制电路244.2.8 彩色液晶
3、屏及触摸屏驱动电路254.2.9 IIS数字音频输入输出电路264.2.10 USB HOST/Device 接口电路26第五章 总结与展望275.1设计总结275.2设计展望28参考文献29附 录30致 谢32摘 要随着微处理器技术的飞速发展,价格低廉、结构小巧的CPU 和外设的结合为嵌入式系统提供了稳定可靠的硬件架构。LINUX 则是以核心为基础的、完全内存保护、支持多任务多进程, 支持广泛的硬件; 而且价格低廉、易开发、资料丰富, 可定制内核。这些都从根本上消除了限制嵌入式系统发展的瓶颈, 加上当前国家对自主操作系统的大力支持, 也为源码开放的LINUX 的推广提供了广阔的发展前景。从安
4、全的角度来看, LINUX 程序源码全部公开, 包括系统内核,开发人员可以对操作系统进行定制和修改, 从而也不必担心像MS window 操作系统中“后门”的威胁。GPRS 是一个用于通过 GSM 传输数据的数据分组服务，是一种卓越的数字蜂窝标准。尽管 GSM 上的数据是线路交换的并且不管怎样都占用一个通道，但是 GPRS 上的数据是一直连接的（always-on）、分组交换（packet-switched）的数据流。GSM 的传输速度一般是 9.6 kbps，而 GPRS 能够运行的速度为 56 kbps 到 170 kbps。GPRS 是在基本的蜂窝移动通信系统改造而来的, 主要是由交换网
5、路子系统(NSS) 、无线基站子系统(BSS) 和移动台(MS) 三大部分组成。 关键词：Linux GPRS 数据采集ABSTRACTWith the rapid development of microprocessor technology, low-cost, cabinet structure of CPU and link of peripherals for embedded systems to provide stable and reliable hardware architecture. LINUX is a core-based, full memory protec
6、tion, support for multi-task and Multi-process, supports a wide range of hardware, but also inexpensive and easy to develop, informative, customizable core. These are fundamentally eliminating the restrictions on embedded systems development bottleneck, coupled with the countrys strong support for t
7、he operating system independent. As well as provides a broad development prospects for LINUX. From a security point of view, the sound code of LINUX are all published, including core systems, developers can customize and modify the operating system, thereby you also do not have to worry about operat
8、ing systems like back door threat in the MS window .GPRS is one of GSM packet data services for the transmission of data through GSM, is a superior digital cellular standards. While the data of GSM is circuitry exchange and it has occupied a passage in any case, but the data of GPRS has been always-
9、on, packet-switched the flow of data. The transmission speed of GSM is generally 9.6 kbps, and the speed of GPRS can run for 56 kbps to 170 kbps. . GPRS is the fundamental transformation of cellular mobile communications systems and mainly made up of the exchange network Subsystem (NSS), wireless ba
10、se station subsystems (BSS) and mobile station (MS) three major components.keywords：Linux ; GPRS ; data collection 第一章 嵌入式操作系统1.1嵌入式操作系统的概述经过几十年的发展，嵌入式系统已经在很大程度改变了人们的生活、工作和娱乐方式，而且这些改变还在加速。嵌入式系统具有无数的种类，每类都具有自己独特的个性。例如，MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌入式系统，使汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。即使不可见，嵌入式系统也无处不在。嵌入式系统在很多产业中得到了
11、广泛的应用并逐步改变着这些产业，包括工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州飞船和长征火箭中肯定有很多嵌入式系统，导弹的制导系统也是嵌入式系统，高档汽车中也有多达几十个嵌入式系统1。在日常生活中，人们使用各种嵌入式系统，但未必知道它们。事实上，几乎所有带有一点“智能”的家电（全自动洗衣机、电脑电饭煲）都是嵌入式系统。嵌入式系统广泛的适应能力和多样性，使得视听、工作场所甚至健身设备中到处都有嵌入式系统。1.2嵌入式系统的概念 目前，对嵌入式系统的定义多种多样，但没有一种定义是全面的。下面给出两种比较合理定义： 1）从技术的角度定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统
12、对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。2）从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。1.3常见的嵌入式操作系统 1. 嵌入式LinuxuClinux是一个完全符合GNU/GPL公约的操作系统，完全开放代码。uClinux从Linux2.0/2.4内核派生而来，沿袭了主流Linux的绝大部分特性。它是专门针对没有MMU的CPU，并且为嵌入式系统做了许多小型化的工作。适用于没有虚拟内存或内存管理单元(MMU)的处理器，
13、例如ARM7TDMI。它通常用于具有很少内存或Flash的嵌入式系统。它保留了Linux的大部分优点：稳定、良好的移植性、优秀的网络功能、完备的对各种文件系统的支持、以及标准丰富的API等。2. Win CEWindows CE是微软开发的一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统，是基于掌上型电脑类的电子设备操作，它是精简的Windows 95。Windows CE的图形用户界面相当出色。Win CE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口以及与处理器无关等特点。Win CE不仅继承了传统的Windows图形界面，并且在Win CE平台上可以使用Windows 95/98上的编程工具（如
14、Visual Basic、Visual C+等）、使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在Windows CE平台上继续使用。3.VxWorksVxWorks操作系统是美国 WIND RIVER 公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等，甚至在1997年4月登陆火星表面的火星探测器上也使用到了V
15、xWorks。4. OSE OSE主要是由ENEA Data AB 下属的ENEA OSE Systems AB负责开发和技术服务的，一直以来都充当着实时操作系统以及分布式和容错性应用的先锋，并保持良好的发展态势。 OSE的客户深入到电信，数据，工控，航空等领域，尤其在电信方面，该公司已经有了十余年的开发经验，同诸如爱立信，诺基亚，西门子等知名公司确定了良好的关系。5. Nucleus Nucleus PLUS是为实时嵌入式应用而设计的一个抢先式多任务操作系统内核，其95的代码是用ANSIC写成的，因此非常便于移植并能够支持大多数类型的处理器。Nucleus PLUS采用了软件组件的方法。每个组件具有单一而明确的目的，通常由几个C及汇编语言模块构成，提供清晰的外部接口，对组件的引用就是通过这些接口完成的。由于采用了软件组件的方法，使Nuc
